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Apple 在 WWDC 2021 发布 Xcode Cloud、Swift Concurrency、SwiftUI 新组件、RealityKit 2、Focus API、Screen Time API、Widget 建议和 SharePlay，让开发者能在 Xcode 内完成交付，用 Swift 写并发代码，创建 AR 内容，并把应用接入系统级协作和专注体验。

核心内容

做一个 Apple 平台应用，写代码只占一部分时间。团队还要跑测试、看 Pull Request、签名、发 TestFlight、收崩溃反馈。以前这些步骤分散在本地脚本、网页、第三方 CI 和 App Store Connect 之间，开发者要不断切换环境。

Apple 这次把交付链路拉回 Xcode。Xcode Cloud 是内置在 Xcode 13 里的持续集成和持续交付服务。它能连接 Git 源码仓库，运行构建和测试，处理签名，把构建交给 TestFlight，并把报告显示在 Xcode 的 Report navigator 里。

语言层面，Swift 5.5 获得并发模型。开发者可以用 async 和 await 写异步函数，用 async let 创建并发子任务，用 actor 保护可变状态，用 @MainActor 声明必须在主线程执行的 API。以前靠 completion handler、DispatchQueue 和人为约定完成的事，现在变成语言规则。

UI 层面，SwiftUI 继续补齐应用开发的常用能力。List 支持滑动操作、下拉刷新和搜索，macOS 获得 Table，辅助功能可以通过 rotor 和标准控件继承改善。Swift Playgrounds 4 则让 iPad 能创建 SwiftUI 应用，并上传到 App Store Connect。

图形和 AR 也降低了门槛。RealityKit 2 引入 Object Capture（物体捕捉），开发者用 iPhone 或 iPad 拍摄一组照片，再在 Mac 上生成 USDZ、USD 或 OBJ 模型。RealityKit 还开放自定义 surface shader、Procedural Geometry API、post processing、compute shader 和 geometry modifier。

最后一部分面向用户关系。通知有了 interruption level（打断级别）和 relevance score（相关性分数），通信应用可以接入 Focus status（专注状态）。Screen Time API 给家长控制应用提供 Managed Settings、Family Controls 和 Device Activity。Widget 可以通过 Intents 捐赠获得系统建议。SharePlay 通过 GroupActivities 框架，把 FaceTime 群组带进应用里的共享活动。

详细内容

Xcode Cloud：把构建、测试和 TestFlight 放进 Xcode

（02:47）Xcode Cloud 是 Apple 新的 CI/CD（持续集成和持续交付）服务。它内置在 Xcode，支持所有 Apple 平台，能把构建、测试、签名和 TestFlight 分发放到云端执行。

这场演讲没有给出命令行 API。它展示的是工作流配置：选择产品，确认 workflow，授权源码仓库，连接 App Store Connect。随后可以增加 Pull Request workflow，让每个发往 main 的 PR 自动运行 iOS test plan，并把结果通知到 Slack。

name: Pull Requests
startCondition:
  type: pullRequest
  targetBranch: main
environment:
  xcode: public-beta
  macOS: public-beta
actions:
  - type: test
    testPlan: iOS
    simulators: recommended-iPhone-and-iPad
postActions:
  - type: notify
    destination: team-slack-channel

关键点：

• name 对应演讲中创建的 Pull Requests 工作流。
• startCondition 表示工作流在发往 main 分支的 Pull Request 上启动。
• environment 对应演讲中选择 public beta 版本的 Xcode 和 macOS。
• actions 对应添加 test action，并选择项目里已有的 iOS test plan。
• simulators 对应 Xcode Cloud 推荐的一组 iPhone 和 iPad 模拟器。
• postActions 对应 Notify post action，把构建成功或失败通知团队。

（08:21）Xcode Cloud 可以跨平台、设备模拟器和 OS 版本并行运行多个 test plan。Xcode 13 同时新增 Gallery View，用来查看 UI 测试截图。它还提供 Run Test Repeatedly 和 Expected Fail API，帮助处理偶发失败测试。

import XCTest

final class SmoothieTests: XCTestCase {
  func testFavoriteButtonIsUnreliable() throws {
    XCTExpectFailure("Favorite button can fail before sign-in is fixed")

    let app = XCUIApplication()
    app.launch()

    app.buttons["Favorite"].tap()
    XCTAssertTrue(app.staticTexts["Added to Favorites"].exists)
  }
}

关键点：

• import XCTest 引入测试框架。
• SmoothieTests 定义一个 XCTest 测试用例。
• XCTExpectFailure 标记一个已知失败，并给团队留下原因。
• XCUIApplication() 创建被测试应用。
• app.launch() 启动应用。
• app.buttons["Favorite"].tap() 模拟用户点击收藏按钮。
• XCTAssertTrue 保留断言，让问题修好后测试仍能验证行为。

Swift Concurrency：把异步流程写成直线

（21:22）Swift 5.5 把 async/await 加进语言。异步函数用 async 标记，调用点用 await 标记。演讲用 prepareForShow 说明：completion handler 会把流程变成嵌套回调，async/await 可以让控制流从上到下读。

enum StageError: Error {
  case missingScenery
}

struct Dancer {}
struct Scenery {}
struct Stage {}

func warmUpCompany() async throws -> [Dancer] {
  [Dancer()]
}

func fetchStageScenery() async throws -> Scenery {
  Scenery()
}

func setStage(with scenery: Scenery) async throws -> Stage {
  Stage()
}

func moveToOpeningPositions(_ dancers: [Dancer], on stage: Stage) async throws {
  print("Ready")
}

func prepareForShow() async throws {
  let dancers = try await warmUpCompany()
  let scenery = try await fetchStageScenery()
  let stage = try await setStage(with: scenery)
  try await moveToOpeningPositions(dancers, on: stage)
}

关键点：

• enum StageError 定义错误类型，说明异步函数仍使用 Swift 的错误机制。
• warmUpCompany()、fetchStageScenery()、setStage(with:) 都用 async throws 表示异步且可能失败。
• prepareForShow() 也是异步函数，因为它调用其他异步函数。
• try await warmUpCompany() 等待舞团热身，并传播错误。
• try await fetchStageScenery() 等待布景加载。
• try await setStage(with:) 用布景搭建舞台。
• try await moveToOpeningPositions 在前几步完成后移动演员位置。

（23:05）Structured Concurrency（结构化并发）让并发任务仍然属于当前作用域。演讲展示了 async let：热身和取布景可以并行执行，真正需要结果时再 await。

func prepareForShowInParallel() async throws {
  async let dancers = warmUpCompany()
  async let scenery = fetchStageScenery()

  let stage = try await setStage(with: scenery)
  try await moveToOpeningPositions(dancers, on: stage)
}

关键点：

• async let dancers 创建一个子任务，开始执行 warmUpCompany()。
• async let scenery 创建另一个子任务，开始执行 fetchStageScenery()。
• 两个子任务和父任务同属 prepareForShowInParallel() 的结构化作用域。
• try await setStage(with: scenery) 在需要布景时等待结果。
• try await moveToOpeningPositions(dancers, on: stage) 在需要舞者时等待结果。

（24:31）Swift 还新增 actor。actor 像对象一样持有状态，但外部访问会通过 async/await 协调互斥。演讲把它和以前手写 serial dispatch queue 的模式对比，指出 actor 可以减少忘记上锁导致的数据竞争。

actor SmoothieInventory {
  private var stock: [String: Int] = [:]

  func add(_ name: String, count: Int) {
    stock[name, default: 0] += count
  }

  func take(_ name: String) -> Bool {
    guard let count = stock[name], count > 0 else {
      return false
    }

    stock[name] = count - 1
    return true
  }
}

let inventory = SmoothieInventory()
await inventory.add("Berry Blue", count: 10)
let success = await inventory.take("Berry Blue")
print(success)

关键点：

• actor SmoothieInventory 声明一个 actor 类型。
• private var stock 是 actor 自己保护的可变状态。
• add 在 actor 内部直接修改状态，不需要手写队列。
• take 读取并更新库存，整个操作由 actor 隔离保护。
• await inventory.add 从 actor 外部调用方法，需要异步等待。
• await inventory.take 保证外部访问不会同时破坏 stock。

（26:30）对于 UI，Swift 提供 @MainActor。演讲说明，以前每次调用必须在主线程运行的 API，都要手动 dispatch 到 main queue。现在可以在声明上标注主 actor。

import SwiftUI

@MainActor
final class SmoothieViewModel: ObservableObject {
  @Published var title = "Loading"

  func updateTitle(_ value: String) {
    title = value
  }
}

关键点：

• @MainActor 声明这个 view model 的 API 在主 actor 上运行。
• ObservableObject 让 SwiftUI 观察对象变化。
• @Published var title 变化时通知视图刷新。
• updateTitle 可以直接更新 UI 状态，不需要手写 DispatchQueue.main.async。

SwiftUI 和 Swift Playgrounds：常用交互变成修饰符

（30:14）SwiftUI 在这一年补齐 List、Search、Table 和 Material。演讲里的 Fruta 示例把收藏滑动操作、下拉刷新、搜索框和搜索建议都放进几行代码。

import SwiftUI

struct Smoothie: Identifiable {
  let id = UUID()
  let name: String
  let subtitle: String
}

struct SmoothieList: View {
  @State private var searchText = ""
  @State private var smoothies = [
    Smoothie(name: "Berry Blue", subtitle: "Blueberry and banana"),
    Smoothie(name: "Green Garden", subtitle: "Kale and apple")
  ]

  var body: some View {
    List(filteredSmoothies) { smoothie in
      VStack(alignment: .leading) {
        Text(smoothie.name)
        Text(smoothie.subtitle)
          .foregroundStyle(.secondary)
      }
      .swipeActions {
        Button("Favorite") {
          print("Favorite \(smoothie.name)")
        }
      }
    }
    .refreshable {
      await reloadSmoothies()
    }
    .searchable(text: $searchText) {
      Text("Berry").searchCompletion("Berry")
      Text("Green").searchCompletion("Green")
    }
  }

  private var filteredSmoothies: [Smoothie] {
    guard !searchText.isEmpty else { return smoothies }
    return smoothies.filter { $0.name.localizedCaseInsensitiveContains(searchText) }
  }

  private func reloadSmoothies() async {
    smoothies = smoothies
  }
}

关键点：

• @State private var searchText 保存搜索输入。
• List(filteredSmoothies) 渲染过滤后的数据。
• .swipeActions 给列表行增加滑动操作。
• Button("Favorite") 定义滑动后出现的收藏按钮。
• .refreshable 增加下拉刷新，并允许执行异步函数。
• .searchable(text:) 增加系统搜索框，平台会决定搜索框位置。
• .searchCompletion 给搜索框提供建议词。
• filteredSmoothies 根据输入过滤列表。

（31:40）macOS 上，SwiftUI 增加 Table。演讲展示了用一个新文件加入多列表格，并让搜索结果也显示在表格里。

import SwiftUI

struct SmoothieTable: View {
  let smoothies: [Smoothie]

  var body: some View {
    Table(smoothies) {
      TableColumn("Name", value: \.name)
      TableColumn("Description", value: \.subtitle)
    }
  }
}

关键点：

• Table(smoothies) 用一组数据创建 macOS 多列表格。
• TableColumn("Name", value: \.name) 把 name 显示成第一列。
• TableColumn("Description", value: \.subtitle) 把 subtitle 显示成第二列。
• 表格数据来自同一组模型，可以和搜索结果复用。

（33:56）Swift Playgrounds 4 支持在 iPad 上创建 SwiftUI 应用。演讲展示了代码在左、实时预览在右、代码补全在插入点下方、控制台实时显示 print 输出。应用还可以从 App Settings 上传到 App Store Connect。

import SwiftUI

struct PlaygroundContentView: View {
  var body: some View {
    Button {
      print("Hello from Swift Playgrounds")
    } label: {
      Label("Say Hello", systemImage: "swift")
    }
  }
}

关键点：

• Button 创建一个可点击控件，对应演讲中把静态文本换成按钮。
• print 的输出会出现在 Swift Playgrounds 的消息气泡和控制台。
• Label 把文字和 SF Symbol 组合起来。
• systemImage: "swift" 使用系统符号。

RealityKit 2：用照片生成 3D 模型，再把模型放进 AR

（40:23）RealityKit 2 增加 Object Capture。流程是先用 iPhone 或 iPad 从多个角度拍照，再用 Mac 上的 Object Capture API 把照片文件夹转成 AR 优化的 3D 模型。

import Foundation
import RealityKit

@main
struct ObjectCaptureTool {
  static func main() async throws {
    let inputFolder = URL(fileURLWithPath: "/Users/me/CroissantPhotos")
    let outputFile = URL(fileURLWithPath: "/Users/me/croissant.usdz")

    let session = try PhotogrammetrySession(input: inputFolder)
    try session.process(requests: [
      .modelFile(url: outputFile, detail: .preview)
    ])
  }
}

关键点：

• import RealityKit 引入 Object Capture 所在框架。
• inputFolder 指向拍摄照片所在文件夹。
• outputFile 指向生成的 USDZ 文件。
• PhotogrammetrySession(input:) 创建照片测量会话，对应演讲中“points to the folder of your captured images”。
• process(requests:) 启动模型生成，对应演讲中“call the process function”。
• .modelFile(url:detail:) 请求生成一个模型文件。
• .preview 表示生成预览级细节模型，演讲中提到可以选择 desired level of detail。

（42:58）生成模型后，可以把它拖进 Xcode 工程，用 ARKit 锚定到 App Clip Code，再用 ModelEntity 初始化资产。RealityKit 2 还支持 custom surface shader、Procedural Geometry API、post processing、compute shader 和 geometry modifier。

import ARKit
import RealityKit
import SwiftUI

struct CroissantARView: UIViewRepresentable {
  func makeUIView(context: Context) -> ARView {
    let view = ARView(frame: .zero)
    let anchor = AnchorEntity(.plane(.horizontal, classification: .any, minimumBounds: [0.2, 0.2]))

    if let croissant = try? ModelEntity.loadModel(named: "croissant") {
      anchor.addChild(croissant)
    }

    view.scene.addAnchor(anchor)
    return view
  }

  func updateUIView(_ uiView: ARView, context: Context) {}
}

关键点：

• ARView 是 RealityKit 的 AR 渲染视图。
• AnchorEntity(.plane(...)) 在水平平面上创建锚点。
• ModelEntity.loadModel(named:) 加载工程里的 3D 模型资源。
• anchor.addChild(croissant) 把模型挂到锚点上。
• view.scene.addAnchor(anchor) 把锚点加入 AR 场景。
• UIViewRepresentable 让 SwiftUI 可以承载 ARView。

Focus、Screen Time、Widget 和 SharePlay：应用接入系统级关系

（52:21）通知获得新的 Interruption Level API。开发者可以把通知分成 passive、active、time sensitive 和 critical 四类。Notification Summary 还会根据缩略图和 relevance score 选择摘要顶部的 marquee slots。

import UserNotifications

func scheduleOrderReadyNotification() async throws {
  let content = UNMutableNotificationContent()
  content.title = "Smoothie ready"
  content.body = "Your Berry Blue smoothie is ready for pickup."
  content.interruptionLevel = .timeSensitive
  content.relevanceScore = 0.9

  let request = UNNotificationRequest(
    identifier: "smoothie-ready",
    content: content,
    trigger: nil
  )

  try await UNUserNotificationCenter.current().add(request)
}

关键点：

• UNMutableNotificationContent 创建通知内容。
• title 和 body 是用户看到的文字。
• .timeSensitive 表示通知需要立即送达，演讲要求只用于当下相关且需要立即注意的内容。
• relevanceScore 帮助系统决定摘要中的展示优先级。
• UNNotificationRequest 把内容包装成通知请求。
• UNUserNotificationCenter.current().add 提交通知。

（58:09）Screen Time API 面向家长控制应用，包含三个 Swift 框架：Managed Settings、Family Controls、Device Activity。Family Controls 的 picker 返回 opaque tokens（不透明令牌），应用可以限制或观察某些 app 和网站，但拿不到原始 bundle ID 和 URL。

import DeviceActivity
import FamilyControls
import ManagedSettings

struct HomeworkSchedule {
  let center = DeviceActivityCenter()
  let activity = DeviceActivityName("homework")

  func start() throws {
    let schedule = DeviceActivitySchedule(
      intervalStart: DateComponents(hour: 16),
      intervalEnd: DateComponents(hour: 18),
      repeats: true
    )

    try center.startMonitoring(activity, during: schedule)
  }
}

关键点：

• DeviceActivityCenter 用来注册设备活动监控。
• DeviceActivityName("homework") 给一个活动窗口命名。
• DeviceActivitySchedule 定义每天 16 点到 18 点的时间窗口。
• repeats: true 表示重复执行。
• startMonitoring 开始监控这个活动窗口。
• 演讲说明，应用收到 warning 和 completion 事件后，可以调整限制或鼓励孩子完成作业。

（01:04:48）Widget 获得建议能力。系统可以根据用户与应用的交互，以及应用通过 Intents 捐赠的新相关信息，把某个 widget 推荐进 Smart Stack。演讲里的例子是 Fruta 应用给经常早晨点绿色果汁的用户推荐 widget。

import Intents

func donateMorningSmoothieInteraction() {
  let intent = INIntent()
  let interaction = INInteraction(intent: intent, response: nil)
  interaction.identifier = "morning-green-juice"
  interaction.donate { error in
    if let error {
      print("Donation failed: \(error)")
    }
  }
}

关键点：

• INIntent 表示可捐赠给系统的意图。
• INInteraction 把意图包装成一次用户相关交互。
• identifier 给这次捐赠一个稳定标识。
• donate 把交互交给系统，用于 widget 建议等场景。
• 演讲指出，过去使用行为和新的相关 intent donation 都能帮助系统建议 widget。

（01:06:38）SharePlay 由 GroupActivities 框架驱动。开发者定义一个 GroupActivity，用户在 FaceTime 通话中启动活动后，系统把同一组人带进应用。媒体应用可以用 AVPlayer 的 playback coordinator 实现同步播放，自定义应用可以用 GroupSessionMessenger 发送实时数据。

import AVFoundation
import GroupActivities

struct WatchSmoothieShow: GroupActivity {
  let url: URL

  var metadata: GroupActivityMetadata {
    var metadata = GroupActivityMetadata()
    metadata.title = "Watch Smoothie Show"
    metadata.type = .watchTogether
    return metadata
  }
}

func startSharedPlayback(url: URL, player: AVPlayer) async throws {
  let activity = WatchSmoothieShow(url: url)
  let activation = try await activity.prepareForActivation()

  guard activation == .activationPreferred else {
    player.play()
    return
  }

  _ = try await activity.activate()
}

关键点：

• WatchSmoothieShow 遵守 GroupActivity，定义一个可以共享的活动。
• url 是每个参与者要加载的内容地址，演讲说明已有 deep link 的应用可以复用它。
• metadata 提供系统 UI 所需的标题和活动类型。
• prepareForActivation() 让系统显示确认对话；如果用户没有在 FaceTime 通话中，它会立即返回。
• .activationPreferred 表示系统建议启动共享活动。
• activate() 真正启动 SharePlay 活动。
• player.play() 是不启动共享活动时的本地播放路径。

import AVFoundation
import GroupActivities

func coordinatePlayback(player: AVPlayer, session: GroupSession<WatchSmoothieShow>) {
  player.playbackCoordinator.coordinateWithSession(session)
  session.join()
}

关键点：

• GroupSession<WatchSmoothieShow> 表示当前 SharePlay 会话。
• playbackCoordinator 是 AVPlayer 的播放协调入口。
• coordinateWithSession(session) 把播放器接入 Group Activities 会话，实现帧级同步。
• session.join() 让本设备加入共享活动。

核心启发

• 做什么：给团队应用接入 Xcode Cloud 的 PR 测试流程。 为什么值得做：演讲展示了 Pull Request workflow、并行测试、构建报告和 Slack 通知，能把团队反馈放回 Xcode。 怎么开始：在 Xcode 13 的 Xcode Cloud 菜单里创建 workflow，设置 Pull Request 到 main 时启动，添加 test action，选择 test plan，再添加 Notify post action。

• 做什么：把一个网络请求密集的页面迁移到 Swift Concurrency。 为什么值得做：async/await、async let 和 actor 可以减少回调嵌套，并把共享状态保护交给语言模型。 怎么开始：先把 completion handler 封装成 async throws 函数，再用 async let 并行拉取独立数据；共享缓存放进 actor。

• 做什么：给列表页增加下拉刷新、搜索建议和滑动收藏。 为什么值得做：SwiftUI 2021 年把这些常用交互变成 .refreshable、.searchable、.swipeActions，能减少自定义 UIKit 包装。 怎么开始：把数据模型做成 Identifiable，在 List 行上加 .swipeActions，在列表外层加 .refreshable 和 .searchable(text:)。

• 做什么：为电商或菜单应用生成 AR 商品预览。 为什么值得做：Object Capture 能把真实物体照片转成 USDZ，RealityKit 2 可以在 App Clip 或完整应用中展示模型。 怎么开始：用 iPhone 拍摄物体各角度照片，在 Mac 上用 PhotogrammetrySession 生成 USDZ，再用 ModelEntity.loadModel(named:) 放进 AR 场景。

• 做什么：给视频、白板或阅读应用增加 SharePlay。 为什么值得做：GroupActivities 提供 FaceTime 群组、同步播放和端到端加密数据通道，应用不用自己搭实时协作基础设施。 怎么开始：定义一个遵守 GroupActivity 的活动类型；媒体播放用 AVPlayer.playbackCoordinator.coordinateWithSession，自定义协作用 GroupSessionMessenger 发送操作数据。

关联 Session

• Meet Xcode Cloud — 从产品角度介绍 Xcode Cloud 的构建、测试、签名和分发流程。
• Meet async/await in Swift — 深入讲解 async、await、异步属性和从 completion handler 迁移的方式。
• What’s new in SwiftUI — 系统展开 SwiftUI 的 List、Search、Table、Material、Canvas 等新增能力。
• Create 3D models with Object Capture — 详细说明如何拍摄照片并用 RealityKit 生成 3D 模型。
• Meet Group Activities — 解释 SharePlay 的 GroupActivity、会话管理和共享体验架构。